ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы установления строения молекул из "Основные начала органической химии Том 1 Издание 6" Исследования органических веществ показали, что для познания их природы недостаточно установить их качественный и количественный состав, а также молекулярный вес, но что, кроме того, необходимо установить строение молекулы. [c.78] Характерные, или типические, реакции. Согласно закону типических реакций, молекулы различных веществ, содержащие одинаковые группы атомов — радикалы, должны быть способны к одинаковым характерным, или типическим, реакциям. Так, сходной реакционной способностью должны обладать, например, ЫНз (аммиак) и К—ЫНг (первичные амины) вследствие наличия в этих соединениях радикала —ННг. [c.78] При исследовании строения органического вещества, после определения его состава и молекулярного веса и установления эмпирической формулы, вещество обычно подвергают действию таких реактивов, которые дают реакции, характерные для определенных групп атомов. В большинстве случаев такое исследование (функциональный анализ) позволяет установить присутствие в молекуле различных радикалов, за исключением радикалов чисто углеводородных. [c.78] Установление строения молекулы на основании закона радикалов. Так как при химических превращениях веществ большинство связей атомов остается без изменения, то, очевидно, о строении молекулы всякого вещества можно составить представление, если знать строение тех молекул, которые получаются при химических реакциях исследуемого вещества, а также молекул, из которых оно может быть получено. [c.79] В соответствии с этим, исследование строения неизвестного вещества обычно ведут в двух противоположных направлениях. Сначала исследуемое вещество подвергают химическим реакциям, имея в виду получить из него вещества уже известного строения. С этой целью обычно вещества подвергают таким реакциям (очень часто это окисление), при которых сложная молекула распадается на несколько более простых молекул (расщепление). Если строение молекул полученных веществ еще неизвестно, то их, в свою очередь, подвергают реакциям расщепления до тех пор, пока не получатся вещества определенного строения. Тогда, на основании строения этих обломков сложных молекул, пытаются составить представление о том, как эти обломки были связаны в первоначальной молекуле. Обычно при этом остаются не вполне выясненными лишь некоторые частности. [c.79] Затем для окончательного выяснения строения молекулы исследуемого вещества идут обратным путем, т. е. из малых молекул известного строения путем реакций, связывающих определенным образом остатки этих молекул, пытаются построить сначала более крупные молекулы, и в конце концов из этих последних получить исследуемое вещество. Этот второй путь носит название синтетического. Если проведенное таким образом исследование увенчается синтезом исследуемого вещества, то его строение в подавляющем большинстве случаев можно считать окончательно установленным . [c.79] Примеры установления строения веществ исследованием их химических реакций. 1. При установлении строения двух веществ, имеющих состав СгНеО, уже исследование типических реакций позволяет притти к заключению, что в одном из них — в этиловом спирте — имеется типическая связь водорода с кислородом, т. е. радикал гидроксил. [c.79] Все эти реакции уже позволяют сделать заключение, что этиловый спирт имеет единственно возможное строение СНз—СНа—О —Н и что молекула метилоюго эфира построена из двух метилов, связанных кислородным атомом, т. е. имеет строение СНз—О—СНз. [c.80] Следует, однако, отметить, что в настоящее время применение совред1енных химических и физических методов исследования позволяет выяснять строение и осуществлять синтез сложнейших соединений в очень короткие сроки, примером чего могут служить синтезы некоторых стеринов, многих антибиотиков и др. [c.82] Установление строения молекулы на основании физических свойств вещества. Согласно общему положению теории химического строения А. М. Бутлерова, все химические свойства вещества находятся в зависим ости от химического строения его молекул. Изучение физических свойств органических соединений показало, что и физические свойства веществ находятся в тесной зависимости от строения их молекул. [c.82] Физические методы стали ценным дополнением химических методов исследования вещества. Использование физических методов оказывается особенно плодотворным в тех случаях, когда применение химических хметодов для определения строения веществ затруднительно, а именно тогда, когда не может быть осуществлен принцип возможно малого изменения строения при химических реакциях. [c.82] Физические методы исапедования дают весьма ценные результаты также в тех случаях, когда приходится устанавливать тонкие различия в характере связей между атомами вещества, которые обусловливают характерные различия в реакционной способности, наблюдаемые, например, в ароматических молекулах и в молекулах с сопряженными связями. Успех физического исследования в этих случаях обусловлен, главным образом, тем, что молекула в ходе такого исследования не изменяется, сохраняет свое строение. [c.82] Наконец, физическое исследование, применяемое в дополнение к химическому, значительно сокращает путь усгановления строения изомерных веществ. Так как величины, характеризующие физические свойства вещества, различны для разных изомеров, точное определение некоторых физических свойств, как, например, удельного веса, показателя лучепреломления и др., часто позволяет сделать выбор между несколькими возможными структурными формулами изомерных веществ. [c.82] Вернуться к основной статье